文献翻译_基于人体行走相位关联的可穿戴和环境传感器的行人识别技术分析.docx

基于人体行走相位关联的可穿戴和环境传感器的行人识别Tetsushi Ikeda；Hiroshi Ishiguro；Takahiro Miyashita；NorihiroHagita.（期刊：J Ambient Intell Human Comput (2014) 5:645–654）（翻译整理：郑维珍清华大学精密仪器系研究生微信:weizhen1895 可以提供文献翻译、下载或咨询服务，欢迎来信。）摘要：提供个性化和基于位置的服务是在商场等公共区间内很有前景的事情。到目前为止，空间环境中的传感器已经可以监测到人的实时位置了，但是用此类传感器来识别行人还有很大的困难。另一方面，可穿戴设备可以输出它们的个人识别信息，但这类传感器依旧问题重重。在这篇文章里，我们提出了一种利用激光测距器将可穿戴加速器和步迹结果联系起来的方法。我们首先提出了单步和加速度之间的基于信号关联的联系方法。然而，在拥挤的环境中，由于闭塞，有时只有一只脚能被观察到。为了解决这个问题，我们首次提出了一个着眼于循环性步伐行为的相位关联的新的评估函数。针对个人的循迹实验结果证实了这一方法的有效性。关键词：加速度计激光测距器传感器融合循迹1 背景介绍在诸如大型购物商场等公共空间内提供个性化的和位置基础的服务的信息基础设施有着广泛的应用。这套系统可以提供当前正在商场购物的人员的位置信息。当他们行李较多的时候，使用者可以呼叫一个搬运机器人，而后者可以通过定位系统准确达到位置。为了使个性化的和位置基础的服务成为可能，我们提供了一套可以定位、识别和追踪行人的系统，而行人正是移动信息的携带终端，无论是在怎样的拥挤环境中。许多定位系统已经研究了如何通过安装于环境中的传感器实现行人定位。例如，使用相机和激光测距仪的定位系统可以很精确第追踪行人。但是，仅仅使用环境中的传感器难以区分每个行人或携带专门可穿戴装置的个人。另一方面，在普适计算中，很多种的可穿戴装置都被应用于人体定位。由于使用ID身份标签的定位系统需要在环境中安装读取装置，对大型公共空间来说，这不是一个现实的解决方案。可穿戴惯性传感器也被用于人体定位，但是累积估计误差经常带来很多问题。对于精密的定位系统，整合别的信息资源是很有必要的。为了在环境中任何地方能够把携带专门移动装置的行人定位出来，一个很有前途的方法就是整合探测行人的环境传感器和定位行人的可穿戴传感器。在这篇文章里，我们提出了一种整合环境中的激光测距仪个用于连续精确定位行人的可穿戴传感器。用于使用激光测距仪的定位系统已经被成功应用于大型公共场所（比如火车站）的行人定位，而且激光测距仪的尺寸也变得更小了，所以激光测距仪是非常适合于公共空间的。由于许多手机都携带了有着多种用途的加速度传感器，因此，携带手机的就不再需要穿戴附加的装置。本文接下来的部分组织如下：首先，我们回顾了以前的研究成果；然后，我们讨论了一种整合激光测距仪（LRFs）和加速度计的方法，以及它们如何能够提供一个可信赖的评估；最后，我们讨论了此方案的在实际环境中的可行性，而且展示了实验评估的结果。2相关研究2.1 通过环境传感器定位行人定位行人已经成为计算机视觉上的一个重要组成部分被广泛研究(Hu等， 2004)。使用相机的一个优点是我们可以获取包括颜色和运动捕获的诸多信息。相机需要面临的一个问题就是忍受环境光照条件的变化，而且在公共场所使用相机拍照来识别行人有时会带来很多隐私上的麻烦。激光测距仪用于公共空间的行人定位吸引了越来越多的关注。随着激光测距仪尺寸越来越小，安装于环境中变得更加容易。由于激光测距仪仅仅观测行人的位置，因此不会加剧个人隐私的纠纷。Cui 等 (2007)通过观测行人的步伐成功追踪了一大批人。Zhao和Shibasaki(2005)也使用行人的一个简单步伐模式追踪了行人。Glas等人(2009)将激光测距仪安装在购物商场，通过探测顾客腰部高度来预测行人的轨迹。总的来说，安装于环境中的传感器能够很好地用于行人的精确定位。但是，当人们处于拥挤环境中时，它难以识别行人。2.2通过可穿戴传感器定位行人在普适计算下，可穿戴设备被用于定位行人(Hightower和Borriello， 2001)。被研究过的装置包括IR身份标签(Want等，1992)、超声波身份标签(Harter等，1999)、RFID身份标签(Amemiya等，2004；Ni等，2003)、Wi-Fi(Bahl和Padmanabhan 2000)和UWB (Mizugaki等，2007)。如果装置ID被系统识别，携带专门装置的人就被定位和识别了。然而，基于身份标签的方式为了实现准确定位，需要安装许多读取装置，因而安装读取设备的花费对于大型公共空间而言也是很大的问题。基于Wi-Fi和UWB的方式不能提供足够的分辨率以将人群识别开来